Autonoma järnvägsrobotar som på egen hand upptäcker och åtgärdar skador på rälsen kan snart bli verklighet. Nu är en Chalmers-utvecklad underhållsrobot av den här typen först i Europa med att testas på riktig järnväg. Innovationen förväntas kunna leda till stora besparingar för samhället och öka säkerheten och tillgängligheten i tågtrafiken.
Inspektion och underhåll av järnvägsspår orsakar varje år stora förseningar och stopp i den svenska tågtrafiken. Problemet med avstängda tågsträckor får inte bara konsekvenser för resenärer, utan kommer även med stora kostnader för samhället.
Men nu kan en ny innovation från Chalmers råda bot på problemet. Lösningen är en självkörande järnvägsrobot som på egen hand kan göra regelbundna inspektioner av landets järnvägar och på så vis inte bara upptäcka redan inträffade skador utan även förutse var skador och underhållsbehov kommer att uppstå inom snar framtid - med stora samhällsvinster till följd.
– Idag åtgärdar man ofta problem på spåren först efter att de har inträffat och det blir dyrt för samhället att stänga av sträckor under långa perioder. Med hjälp av den här roboten kan man snabbt upptäcka och åtgärda problem innan en olycka eller urspårning sker, samtidigt som man ökar tillgängligheten för resenärer och godstrafik och sparar pengar för samhället. Dessutom ökar man säkerheten för de som jobbar med järnvägsunderhåll, säger Krister Wolff, docent vid avdelningen för fordonsteknik och autonoma system på Chalmers och projektledare för utvecklandet av järnvägsroboten.
Unikt test på riktig järnväg
I början av juni testades roboten för första gången på riktig järnväg. Testet genomfördes på en 1,7 kilometer lång järnvägssträcka i Tortuna utanför Västerås. Forskarna hade på förhand riggat en påhittad ”skada” på rälsen – en 6 millimeter tjock platta – som de hoppades att järnvägsroboten skulle känna av. Utrustad med kameror, 3D lidar, GPS och en så kallad accelerometer – en sensor som kan känna av eventuella rörelser i höjdled – bestod utmaningen för roboten att ta sig fram för egen maskin, upptäcka skadan, stanna och skicka information om exakt var skadan finns och vid vilken tidpunkt den upptäcktes. Testet genomfördes med framgång och kan nu ses som det första av sitt slag i Sverige och Europa. Här kan man se en film från testet.
– Det finns några liknande järnvägsrobotprojekt i världen, men inte med samma holistiska grepp som det här. I Sverige är det definitivt första gången en självkörande robot testas på riktiga järnvägar och förmodligen är det också det första som görs i Europa, säger Krister Wolff.
Del av europeisk storsatsning på järnvägsforskning
Projektet finansieras av Trafikverket och är en del av EU-projektet IN2SMART2 med fokus på järnvägsforskning som koordineras av brittiska Network Rail. Själva robotutvecklingsprojektet projektleds och utförs vid Chalmers och initierades under 2020 då projektledare Krister Wolff började konvertera ett konventionellt järnvägsfordon till autonom robot.
Genom att ha matats med mängder med träningsdata kan roboten i dagsläget känna igen och fatta rätt beslut baserat på vad den möter i närmiljön. Det innebär att den exempelvis saktar ner vid möte med andra tåg och vid vägövergångar och läser av skyltar och signaler vid spåret. Än så länge är den inte självlärande men på sikt är förhoppningen att järnvägsroboten inte bara ska kunna förutse eller detektera skador och skicka information om underhållsbehovet, utan även med hjälp av exempelvis drönare ska kunna genomföra enklare underhåll på spåren.
– Säg att ett tåg behöver göra en kraftig inbromsning och lokföraren misstänker att det orsakade en skada på rälsen. Då kan lokföraren larma och få en robot utsänd som gör en snabb skadebedömning och kanske till och med kan fixa skadan på plats, förklarar Krister Wolff.
Kontakt: Krister Wolff, docent vid avdelningen för fordonsteknik och autonoma system på Chalmers och projektledare för robotutvecklingsprojektet.
Tel: 031-7723625
Mejl: krister.wolff@chalmers.se
- Docent, Fordonsteknik och autonoma system, Mekanik och maritima vetenskaper